Jaki wpływ na środowisko ma produkcja akumulatorów do pojazdów elektrycznych?

Jednym z głównych zastrzeżeń dotyczących rozprzestrzeniania się pojazdów elektrycznych jest pytanie, co zrobimy ze wszystkimi akumulatorami samochodowymi, gdy ich czas dobiegnie końca. Istnieją również obawy dotyczące wpływu wydobycia litu na środowisko, nie wspominając o wpływie innych niezbędnych metali, takich jak kobalt i nikiel. Poświęćmy trochę czasu, aby przyjrzeć się, co trafia do akumulatorów pojazdów elektrycznych, dokąd trafiają po wyczerpaniu się i czy ostatecznie pojazdy elektryczne są nadal najlepszym wyborem dla środowiska.

Czy akumulatory pojazdów elektrycznych nadają się do recyklingu?

Baterie EV w dużym stopniu nadają się do recyklingu. Można wyodrębnić ponad 95% elementów akumulatora litowo-jonowego poprzez hydrometalurgię. Polega to na rozdrobnieniu elementów akumulatora i przepuszczeniu ich przez kwaśny roztwór. Szereg rozpuszczalników i cykli galwanicznych jest w stanie wyciągnąć poszczególne pierwiastki z roztworu. Odzyskiwanie w wyniku wytapiania jest powszechne, ale jest bardziej energochłonne i mniej skuteczne. Zanieczyszczenie

Sprawienie, że proces recyklingu będzie opłacalny, może być wyzwaniem, w zależności od docelowych materiałów, ale to badanie całkiem nieźle przedstawia ekonomię.

„Większość procesów pozwala uzyskać wysoką wydajność cennych metali, takich jak kobalt, miedź i nikiel. Dla porównania, lit jest odzyskiwany jedynie w kilku procesach i z niższą wydajnością, aczkolwiek ma wysoką wartość ekonomiczną. Odzyskiwanie składników o niskiej wartości, grafitu, manganu i rozpuszczalników elektrolitowych, jest technicznie wykonalne, ale trudne ekonomicznie”.

Jaki wpływ na środowisko ma wydobycie litu?

Choć lit jest istotnym składnikiem akumulatorów, stanowi jedynie jego część 11% całkowitej masy komórki. Możesz zobaczyć jak to wpływa na chemię baterii tutaj. Australia, Chile i Chiny produkują lwią część światowych dostaw litu. Zastosowania motoryzacyjne pochłonąć około 31% tej podaży, oczekuje się jednak, że popyt ten będzie nadal gwałtownie rosnąć.

Istnieją dwa sposoby wydobywania litu: solniska i wydobycie skał twardych. Kiedy wydobywa się twardą rudę spodumenu, jest ona rozkładana, oddzielana, poddawana kąpieli kwasowej, a na koniec z mieszanki można wydobyć siarczan litu. Jest to bardzo tradycyjna metoda wydobycia, która wiąże się ze wszystkimi typowymi zagrożeniami związanymi z gromadzeniem się zanieczyszczeń w stawach osadowych. Jest to stosunkowo tani proces w porównaniu z przetwarzaniem soli w soli, ale pozwala również uzyskać produkt niższej jakości. Australia, z aż 46% światowej produkcji litu, opiera się w dużej mierze na wydobyciu skał twardych. Ponieważ ta metoda jest tak pracochłonna, nic dziwnego, że daje około trzykrotnie większą emisję na tonę metryczną litu w porównaniu z równinami solnymi.

Równiny solne powstają, gdy woda jest pompowana pod ziemię i powraca na powierzchnię wraz z rozpuszczonymi minerałami. Solankę rozprowadza się po szerokich basenach, aby odparować, pozostawiając minerały do ​​oddzielenia i przetworzenia. Słone równiny są powszechne w trójkącie nakładającym się na Chile, Argentynę i Boliwię. W pobliskich Andach niedaleko powierzchni ziemi utworzyły się duże złoża dzięki aktywności geotermalnej, która wypłukuje minerały ze skał wulkanicznych. Wyższe wzniesienie sprzyja również szybszemu parowaniu w basenach solankowych.

Głównym kosztem wydobycia litu w równinach solnych jest zużycie wody. Uzyskanie dokładnych liczb jest jednak trudne. Szacunki wahają się od 250 galonów wody na funt litu, aż do milion galonów. Dane rządu chilijskiego sugerują, że produkcja solanki w mieszkaniach Atacama jest przekracza zdolność warstwy wodonośnej do ładowania o około 30%. Około 65% wody w regionie wykorzystuje się do wydobycia litu. Operacje te odbywają się na pustyniach, gdzie zaopatrzenie w wodę dla lokalnej ludności jest już niewystarczające i kładzie dodatkowe obciążenie dla lokalnego rolnictwa. Oprócz radzenia sobie z coraz większym niedoborem wody w najsuchszych miejscach na Ziemi, grupy tubylcze zamieszkujące sąsiednie obszary są również narażone na ryzyko radzenia sobie z problemem porzucone materiały I zaburzone ekosystemy ze względu na przemysł wydobywczy. Wiele z nich padło już w przeszłości ofiarą tego rodzaju nadużyć ze strony międzynarodowych firm wydobywczych. W rezultacie albo stanowczo sprzeciwiali się nowym projektom, albo rościli sobie do nich znaczną własność.

A co z innymi materiałami używanymi w bateriach?

Baterie zawierają mnóstwo innych materiałów, takich jak nikiel, kobalt i grafit.

Kobalt wydobywa się głównie w Kongo, które produkuje mniej więcej połowę światowych dostaw. Ciężkie chińskie inwestycje doprowadziły do ​​powstania wielu zakładów wydobycia przemysłowego w celu zaspokojenia ich potrzeb produkcyjnych, ale lokalni pracownicy są często wykluczani z tego przedsięwzięcia. Zamiast tego są zdegradowani kopanie własnych min rzemieślniczych przy zachowaniu kilku środków bezpieczeństwa i niewielkie środki zaradcze w przypadku kontuzji. W końcu sprzedają swój kobalt tym samym handlarzom, którzy przewożą kobalt wydobywany przemysłowo do rafinerii w Chinach.

Produkcja niklu jest mniej obciążona, ale nie bez kosztów. Jest powszechnie wydobywany na całym świecie, m.in Indonezja dostarcza około 30% całkowitej podaży. Większość tej kwoty przeznaczana jest na produkcję stali nierdzewnej, a tylko 6% na akumulatory.

Czy pojazdy elektryczne są nadal lepsze dla środowiska, jeśli uwzględni się produkcję i recykling akumulatorów?

Łącznie może się to wydawać wysokim kosztem urzeczywistnienia naszych pojazdów elektrycznych. Oceny cyklu życia porównujące samochody elektryczne z tradycyjnymi pokazują, że pojazdy elektryczne rzeczywiście mają największy udział w emisji ze względu na koszt akumulatorów. Różnica ta jest kompensowana przez cały okres użytkowania pojazdu. Silniki z zapłonem wewnętrznym sprawić, że samochody będą od 60% do 68% bardziej emisyjne niż pojazdy elektryczne w USA. Biorąc pod uwagę ogromną rolę paliwa w tych obliczeniach, oczyszczenie sieci elektrycznej jest prawie tak samo ważne, jak wypuszczenie na drogę kilku pojazdów elektrycznych. Średnie oszczędności w zakresie emisji w Europie mogą wahać się od 28% do 72% w zależności od sposobu ładowania pojazdów elektrycznych.

Ostatecznie pojazdy elektryczne nadal stanowią niezbędną zmianę, aby zmniejszyć globalne emisje. To powiedziawszy, osoby mieszkające w pobliżu kopalń wciąż stoją przed wieloma wyzwaniami. Mają do czynienia z brzydkimi skutkami górnictwa dla środowiska na długo przed skutkami zmian klimatycznych. Rządy będą musiały lepiej nadzorować przemysł wydobywczy, aby odpowiadał za właściwe zarządzanie terenem budowy, zanim będziemy zbyt zadowoleni z zaludnienia zielonej przyszłości pełnej pojazdów elektrycznych.

Zalecenia redaktorów

• Czy pojazdy elektryczne mogą być czyste w przypadku brudnej sieci elektrycznej?
• Czy pojazdy elektryczne są bezpieczne? Od pożaru akumulatora po autopilota — oto fakty
• Jeep zbudował prototyp potwora elektrycznego, aby pokazać, co pojazdy elektryczne naprawdę potrafią w terenie
• Sony mogłoby wejść na rynek pojazdów elektrycznych ze swoimi pojazdami Vision-S
• Toyota ogłasza lokalizację swojej pierwszej fabryki akumulatorów w USA

Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.